常溫超導!科幻片里面的場景要實現(xiàn)了?看電機行業(yè)人士如何說?

如果你需要從廣州乘坐綠皮火車前往西藏，那么便會經(jīng)歷一段長達52個小時的旅途。我們時常想象，如果火車能變得像飛機一樣快，那將是多么理想的狀態(tài)。

而現(xiàn)在，這不僅有可能實現(xiàn)，甚至有機會達到比更快的速度。

最近，中美俄的實驗室同日復現(xiàn)出了LK-99超導晶體。這意味著，未來一小時飛行兩千公里的磁懸浮列車不再是遙不可及的夢想。這項技術甚至可以用于制造宇宙飛船，加速我們對宇宙的探索速度。

超導體與普通導電體材料相比最大的不同就是具有“零電阻”和“完全抗磁性”兩個特性，當電流通過它，無論超導材料有多長，都不會在超導材料內發(fā)生任何損耗，實際應用的潛力非常可觀。

如果常溫超導技術能夠得以廣泛應用，所有電氣化的設備和工藝都將迎來一次爆炸性的革命，意義堪稱第四次工業(yè)革命——電動機、發(fā)電機、變壓器等設備都將由此產(chǎn)生深刻的變革。

常溫超導技術的實現(xiàn)將會對電機技術帶來怎樣的革新?

電機作為電器或各種機械的動力源，對人類的發(fā)展起到了重要的作用。如果常溫超導技術得以實現(xiàn)，將直接促進電機技術的進步，有助于提高電機效率，實現(xiàn)更大的功率以及降低電機成本。

目前，電機的損耗主要由定子銅耗、轉子銅耗、鐵損耗、風摩損耗和雜散損耗組成。定子銅耗是指流過定子繞組的電流在導線電阻上產(chǎn)生的損耗。轉子銅耗是指流過轉子繞組的電流在導線電阻上產(chǎn)生的損耗，通俗的說，就是轉子電阻的熱損耗。鐵損耗是指在發(fā)電機中電樞鐵心在磁場中旋轉時，硅鋼片中的渦流與磁滯損耗。風摩損耗主要指轉子和空氣接觸摩擦，軸承摩擦等損耗。雜散損耗包括空載和負載雜散損耗。

常溫超導技術可以實現(xiàn)電機零損耗，從而提高電機效率。據(jù)了解，超導線材具有抗磁性特點，定子采用去鐵芯設計，并在超導線上外鍍17種微量元素合金膜，以實現(xiàn)高頻電流通過時形成的集膚效應，呈現(xiàn)高頻超導特性。因此，定子沒有銅損耗、渦流損耗、磁滯損耗和磁飽和損耗。而轉子采用高內阻的超強永磁體，以保持不失磁狀態(tài)，因此也沒有轉子的渦流損耗、諧波損耗和勵磁損耗。有關數(shù)據(jù)表明，電機損耗占比大概為鐵耗為26%，定子I^2R損耗為33%，轉子I^2R損耗為16%，風摩耗為15%，雜散耗為10%。

如果常溫超導技術應用到電機上，可以輕松做到溫升低、噪音小、扭矩比同功率電機大，效率曲線近似于水平直線，效率值可穩(wěn)定在97%-99%以上——也就是說超強性能的磁懸浮列車和宇宙飛船不再是夢想。

常溫超導技術怎么使電機效率提高到99%?大洋電機直流無刷技術部經(jīng)理朱小康表示：“超導材料可以實現(xiàn)零損耗，室溫超導體實現(xiàn)了在室溫下導電材料的阻抗為0，不受磁場影響。常溫超導如應用在電機上，可以將效率提高到99.9%及以上。帶來的效益是電機體積小了、功率比大大提高、熱量小了、更省電了等等。常溫超導材料替代電機中的線圈將會給電機效率帶來極大優(yōu)勢?！?/p>

記者通過隨后通過采訪德昌電機等行業(yè)人士，也得到了同樣的答案。多位業(yè)內權威人士多表明，常溫超導材料要是實現(xiàn)了，常溫超導材料會在電機繞組產(chǎn)生替代。

常溫超導能否實現(xiàn)?行業(yè)教授與業(yè)內人這么說

關于常溫超導體材料能否實現(xiàn)，浙江大學教授、博導盧琴芬表示：“目前，這個常溫超導材料還未被完全驗證。就算某些實驗，常溫超導材料的樣本量也很小，從理論上來講，常溫超導這個實驗是片面的，所以還是存在很多的不確定性。對于這個技術還是處于觀望狀態(tài)?！?/p>

臥龍電氣電機本體及配件研發(fā)工程師楊品也表示：”如果說這個超導技術實現(xiàn)了的話，肯定是具有時代意義的，因為常溫超導技術不止應用在電機上，在其他傳導方面都將會有一個很大的變革。作為應用端的話，常溫超導技術要是能實現(xiàn)，那就是希望可以用。但是現(xiàn)階段的話，這個常溫超導技術還存在未知?！?/p>

總的來說，常溫超導技術有可能引發(fā)電動機和磁懸浮列車等領域的革命性變化，但常溫超導技術目前還屬于一個實驗階段，需要經(jīng)過更多的研究和驗證才能普及。我們對未來充滿信心，同時也需要警惕科技進步可能帶來的挑戰(zhàn)。讓我們期待科學家們在這方面取得更多突破，為我們的生活帶來更大的便利和效率。

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審核編輯：湯梓紅